熱電轉換器的維修
檢查熱電轉換器
熱電偶被拆卸成單獨的部件,清除污垢並仔細檢查以確定熱電極及其工作端的狀況、頭墊上的夾具和襯裡本身、用於熱電偶工作端的陶瓷絕緣殼(杯)和保護管。
在檢查熱電偶時,其熱電極由賤金屬或合金(銅、銅、鉻鎳鐵合金、明礬等)製成,沒有橫向裂紋,有時由於熱電偶在高溫下長時間運行而出現這種裂紋熱電極,被檢查或由於頻繁交替的溫度變化,被調查的介質,然後上升,然後下降。
熱電極出現裂紋也可能是熱電偶加固不當造成機械應力的結果。因此,使用帶有厚熱電極的雙通道絕緣體通常會導致熱電偶失效。熱電偶,尤其是厚熱電極製成的熱電偶,其工作端放在保護管或絕緣陶瓷插入件(杯)的底部是不可接受的。
在外部檢查熱電偶時,其熱電極由貴金屬或合金(鉑、鉑-銠等)製成,檢查其表面是否存在“交叉點”-可以說是刀擊造成的小凹痕。檢測到時,“交叉點”可見處的熱電極會斷裂並熔接。
貴金屬熱電偶退火
在極高溫度的操作條件下,在存在鐵蒸氣的情況下,並不總是能夠保護鉑銠和鉑熱電極免受還原性氣體介質(氫氣、一氧化碳、碳氫化合物)和腐蝕性氣體介質(二氧化碳)的影響, 鎂和矽的氧化物。矽幾乎存在於所有陶瓷材料中,對鉑-銠-鉑熱電偶構成最大威脅。
這些熱轉換器的熱電極很容易吸收它,形成矽化鉑。熱電動勢發生變化,熱電極的機械強度降低,有時它們會因脆性而完全損壞。石墨等含碳材料的存在具有不利影響,因為它們含有二氧化矽雜質,在高溫下與煤接觸時容易還原並釋放出矽。
為了去除貴金屬或合金熱電極上的污染物,熱電偶在空氣中通電退火(煅燒)30 … 60 分鐘。為此,將熱電極從絕緣體上取下並懸掛在兩個支架上,然後使用蘸有純乙醇的棉籤(每個敏感元件使用 1 克酒精)對它們進行脫脂。熱電極的自由端連接到電壓為 220 或 127 V、頻率為 50 Hz 的電網。退火所需的電流由電壓調節器調節並用電流表監測。
具有校準特性的熱電偶的敏感元件 PP(鉑銠 - 鉑)和直徑為 0.5 mm 的熱電極在 10 — 10.5 A [溫度 (1150 + 50) °C] 的電流下退火,具有校準特性的敏感元件PR -30/6 型 [鉑銠 (30%) — 鉑銠 (6%)] 在 11.5 … 12 A [溫度 (1450 + 50) °C] 的電流下退火。
在退火過程中,熱電極被棕色清洗。為此,將硼砂倒在錫或其他盤子上,然後將盤子沿著加熱的熱電極移動,使其浸入硼砂中(不要忘記盤子的導電性)。將帶鑽頭的板在熱電極上通過 3-4 次就足夠了,這樣鉑銠和鉑就會乾淨,不會污染表面。
可以推薦另一種方法:將一滴硼砂熔化在熱的熱電電極上,讓這滴硼砂自由滾動。
退火結束時,電流在 60 s 內逐漸降至零。
清潔後,熱電極上殘留的硼砂被去除:大滴 - 機械和弱殘留物 - 通過在蒸餾水中清洗。然後將熱電偶再次退火。有時棕色洗滌和退火是不夠的,因為熱電極仍然是固體。這表明鉑金吸收了矽或其他不燃元素,必須在送熱電極的精煉廠進行精煉。如果表面污染物殘留在熱電極上,也會發生同樣的情況。
檢查熱電極的均勻性
在熱轉換器的實際使用中,總是沿其長度檢測到一定的溫差。熱電極。熱電偶的工作端通常位於溫度最高的區域,例如在煙囪的中心。如果將某個溫度計,例如熱轉換器的工作端(連接到另一個毫伏表)沿第一個熱轉換器的熱電極從工作端到自由端的方向移動,則溫度降低將以煙囪中心到其牆壁的距離為標誌。
沿長度方向的每個熱電極通常都有不均勻性(不均勻性)——合金成分、加工硬化、機械應力、局部污染等方面的微小差異。
由於熱電極上的溫度分佈不均勻及其在熱電迴路中的不均勻性,會產生固有的熱電動勢,這是熱電極不均勻點所固有的,其中一些增加,一些減少,但這一切都導致溫度測量結果失真。
為了減少不均勻性的影響,在退火後檢查由貴金屬製成的每個熱電偶熱電偶,尤其是示例性的熱電偶的均勻性。
為此,將要測試的直立熱電被引入一個斷開的小管電爐中,該電爐在加熱時能夠產生局部熱場。靈敏調零檢流計的負端接正熱電極,穩壓源(IRN)的正端接此檢流計的正端,負熱電偶熱電偶接IRN的負端. IRN 的這種包含使得可以用來自 IRN 的電壓補償(平衡)熱電偶的熱電動勢。為了不損壞靈敏的零電流計,首先打開一個較粗的零電流計,補償熱電動勢,然後將零電流計反轉,最後使用IRN變阻器進行熱電動勢補償,以平滑調整靈敏的零檢流計。
打開電爐,對被測熱電極進行局部加熱,然後沿著其整個長度將其慢慢拉過爐子。如果熱電極的金屬或合金是均質的,則零電流計的指針將位於零標記處。如果熱電極絲不均勻,零位電流計的指針將偏離零位標記的左側或右側。切掉熱電極的不均勻部分,焊接端部並檢查接縫的均勻性。
在存在輕微不均勻性的情況下,如果附加的熱電動勢不超過給定對的熱電動勢允許誤差的一半,則不應切割熱電極部分,並且應忽略所述不均勻性。
焊接用熱電極的製備
如果剩餘未燃燒的熱電極的長度允許,則製作一個新的而不是被破壞的工作端。
如果可以用新的熱電極製造熱電偶,則以最仔細的方式檢查熱電偶材料與製造的熱電偶的相容性,以確保其質量。
為此,製造商的質量控制部門(技術控制部門)根據法規文件確定材料的類型、技術特性和材料測試結果。如果這些數據符合技術要求,則該材料可以使用;否則它被測試。
為了檢查均勻性,從比製造熱電偶所需的長的材料線圈上切下一塊熱電極,然後使用夾子將短的銅連接線連接到熱電極的末端。將夾具放入裝有融化冰 (0 °C) 的絕緣容器中,並確定熱電極材料的均勻性。
為確定材料類型及其等級,從線圈上切下約 0.5 m 的熱電極並焊接到同一根鉑絲上。將所得熱電偶的工作端置於溫度為100℃的蒸汽恆溫器中,將自由端接至裝有融冰(0℃)的絕熱容器中,用帶電位器的銅線連接。材料的類型和等級由熱電偶開發的熱電動勢決定。
在外觀上,鉻鎳鐵合金與明礬略有不同,但鉻鎳鐵合金比明礬更硬,這很容易通過彎曲確定,此外,明礬與無磁性鉻鎳鐵礦不同,它具有磁性。